非线性弹性转子-轴承系统的混沌响应研究

建立了短轴承模型的非线性转子-轴承系统数学模型,将非线性碰摩力加入模型。数值计算得到了系统在某些参数域中的分叉图、轴心轨迹、相图、Poincaré映射、频谱图以及时域波形,对系统发生混沌运动时的动态特征进行了直观描述,当系统发生混沌运动时的时间序列进行了分形维数计算,计算分析结果为该类系统的设计和状态分析提供理论参考依据。     

分数阶转子-轴承耦合系统非线性动力学分析

为深入挖掘水轮发电机组转子-轴承系统的非线性耦合振动特性,将该系统的阻尼力从传统的固定整数阶扩展到灵活多变的分数阶范围。建立了含分数阶阻尼的转子与含分数阶的轴承在耦合作用下的动力学模型,分析了不同分数阶阶次对系统的影响,探讨了含分数阶阻尼转子与轴承的耦合模型在阶次对称系统和阶次非对称系统中的不同运动形态,给出了系统不同条件下的运动状态分布图,对比了碰摩故障在整数阶和分数阶条件下不同形态的动力特征,验证了所提出分数阶阻尼的优越性。结果表明,分数阶阻尼相比于整数阶阻尼具有非局部性、记忆性和适应非线性等新的动力学特征。     

基于复杂度分析的电机转子-轴承系统早期故障检测方法

将复杂度分析方法用于转子-轴承系统的早期故障诊断中。同传统的频谱分析方法相比，复杂度分析更适用于非线性、非平稳信号的分析，详细介绍了复杂度的定义及其算法。着重用复杂度分析方法对轴承内圈裂纹早期故障及转子早期碰摩故障的试验数据进行了分析，结果表明系统发生故障时，信号的相对复杂度与正常状态相比均有明显的增加，该方法能够准确地检测出早期故障，并且可以对转子-轴承系统状态进行定量刻画。     

碰磨转子-轴承系统外激力识别的逆分析方法

为了建立合理的旋转机械转子同静止部件碰磨接触模型,需要确定碰磨的动载荷。将载荷识别的逆分析过程等同为一个多输入、多输出系统的反滤波过剩工给了多种目标函数下的碰摩力最优估计方法,利用所设计的测试装置,在转子试验台上同时测定子转子碰磨时的接触时间与碰磨产生的正向冲击力,最后,利用数值模拟及试验方式对载荷识别的逆优化分析方法作了验证。     

异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。     

转子-轴承耦合系统动力响应问题研究

应用有限元法，从流固全耦合角度建立了以速度、压力为求解对象的汽轮发电机组转子—轴承系统动力特性分析模型，研究了不平衡转子在轴承内定速旋转时的流固耦合问题，讨论了各种参数变化对流场和系统动力特性的影响。结合实例深入研究了耦合系统动力特性，指出耦合系统动力特性与单个子系统有一定差别，在高速、大偏心和大不平衡力作用下时较明显。     

计算大型水轮发电同组导轴承非线性油膜力的一种准非线性简化方法

本文提出了可倾瓦导轴承非线性油膜力的一种准非线性简化计算方法。通过某２４０ＭＷ机组上导和水导轴承的非线性和准非线性仿真对比，说明该方法可用于大型水轮发电机组正常运行工况下的稳态响应和固有频率计算。     

轴承在不同铅垂安装位置时转子—轴承系统的稳定性分析

介绍了轴承在不同铅垂安装位置时转子—轴承系统的稳定性分析。首先根据系统安装时,在轴颈处无弯矩的条件,给出轴承的理想铅垂安装位置,然后把轴承刚性支撑反力作为初载荷,以迭代的方式求解稳态运行下转子和轴承之间相互作用力的非线性问题,进而得到轴承油膜力的动力特性系数。最后利用模态综合法在状态空间中计算转子—轴承系统运动的复特征值,也就是系统稳定性的判据。     

主动磁轴承控制器对Jeffcott转子裂纹故障特征的影响

建立主动磁轴承(active magnetic bearing,AMB)系统中裂纹转子的动力学模型,从理论上分析主动磁轴承转子系统中裂纹转子的动力学特性,讨论主动磁轴承的控制方法及控制参数对转子裂纹故障动力特性的影响,以及裂纹对主动磁轴承转子系统的稳定性影响等问题。结果表明,主动磁轴承转子系统中转子的裂纹故障动力特性比传统的裂纹转子的动力特性更为复杂。控制器采用PID控制方式时,传统的用来诊断转子裂纹故障的特征参数在一定条件下能被继续用来检测裂纹的存在;同时,研究结果证明,控制器采用最优控制时,不能采用传统方法检测裂纹。     

计算大型水轮发电机组导轴承非线性油膜力的一种准非线性简化方法

本文提出了可倾瓦导轴承非线性油膜力的一种准非线性简化计算方法。通过某２４０ＭＷ机组上导和水导轴承的非线性和准非线性仿真对比,说明该方法可用于大型水轮发电机组正常运行工况下的稳态响应和固有频率计算。     

基于改进Hilbert谱分析的STATCOM并补线路保护方法

希尔伯特-黄变换可以对非线性非平稳信号的特征进行提取,但由于噪声的干扰对经验模态分解(EMD)过程和结果影响很大,存在严重的模态混叠现象。针对此不足,提出了首先对原始信号进行归一化相关性甄别和小波包分解预处理技术,对含噪故障信号进行消噪处理后再作HHT分析的改进方法,利用此方法对含静止同步补偿器(STATCOM)的并补线路保护在稳态运行时的测量信号进行分析,结果表明改进HHT方法有效地消除了模态混叠现象。并利用此方法对含STATCOM的并补线路保护在各种故障暂态时的电流信号进行Hilbert谱分析,结果表明,含STATCOM的并补线路故障时的Hilbert谱会发生突变,且区内故障和区外故障时有明显差别。根据此特征构成并补线路单端暂态量保护判据,仿真分析表明,该判据不受故障类型、故障位置、过渡电阻、补偿度以及母线电容变化的影响,具有良好的适应性和灵敏性。文中的分析方法及思路对串补线路暂态保护的应用研究具有一定的参考价值。     

HHT方法在电力系统故障信号分析中的应用

论文应用HHT方法来进行电力系统故障信号的分析.该方法利用经验模态分解法(EMD)将复杂的故障暂态信号分解成有限个固有模态信号(IMF),从而使Hilbert变换(HT)的瞬时频率具有实际物理意义.通过瞬时频率和进一步得到的Hilbeert边际谱,对故障暂态信号进行了分析.仿真结果表明:该方法可以从时频两方面同时对故障信号进行分析;能够实现对故障时刻的准确检测;能够提取、区分电力系统谐波分量;Hilbert边际谱的分辨率优于傅里叶谱.     

频谱小偏差校正新方法

提出一种频谱校正新方法以克服小的同步偏差对频谱分析的影响。该方法包括信号频率实时估计、采样频率同步跟踪和谐波系数误差校正几个要素。信号频率估计采用改进的相位差法,谐波系数校正采用一个向量级数公式。频率估计和同步跟踪将采样同步偏差控制在较小范围,然后采用谐波系数校正算法进一步提高谐波测量的准确度。基于MATLAB软件的仿真结果证实了该方法的有效性。     

基于HHT的电力系统低频振荡分析

论文将一种新的非线性、非平稳信号的处理方法- HHT(Hilbert-Huang transform)方法,应用于电力系统低频振荡分析之中。该方法克服了傅里叶算法和Prony算法难以处理非平稳信号的缺点,并克服了小波算法中小波基难选取的问题。HHT方法可以从非平稳的低频振荡信号中准确地提取动态振荡特性以及丰富的系统故障暂态信息,从而进一步揭示各振荡模式之间的非线性作用。同时该方法具有分辨率高并能有效地处理样本数少的短数据的优点,因此该方法可以用于在线分析和控制器设计之中。仿真结果表明了该方法的有效性。     

希尔伯特-黄变换在电力谐波分析中的应用研究

重点研究了希尔伯特-黄变换(HHT)在电力谐波分析中的应用。针对现有的电力谐波分析方法FFT和小波变换的缺点和不足,将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于电力谐波分析中,并且针对希尔伯特-黄变换中能导致分析精度降低的曲线拟合、端点效应和虚假分量问题进行分析和研究,采用埃尔米特插值进行曲线拟合,点对称延拓的方法抑制端点效应,...     

导叶裂纹原因分析及处理方法

天生桥二级电站3号水轮发电机组在首次扩修过后的第一次小修中发现4号、15号导叶裂纹,经过处理后,在接下来的第二次小修中,又发现4号、15号导叶出现裂纹,同时新增了12号导叶裂纹。除15号导叶有一条裂纹为上一次焊缝裂纹外,4号1、5号导叶的其他裂纹为新增裂纹,针对这一情况进行分析和处理。     

小电流接地系统消谐方式分析

介绍小电流接地系统常见的几种消谐方法及其优缺点,重点介绍电压互感器(TV)中性点串接零序TV的消谐方式。对系统单相接地后一次电压相量进行详细分析和推导,介绍TV二次各种接线方式及其优缺点,根据实际运行推荐最优接线方式。     

影响HHT方法辨识低频振荡模式参数精度的技术分析与改进

针对影响HHT方法辨识精度的端点延拓、包络插值、模态混叠、阻尼损失等技术问题进行了详细分析,并且分别提出混合端点延拓法、B样条插值法、多分辨小波分析法、能量因子筛分控制法,提高低频振荡模式参数的辨识精度。最后通过仿真算例的测试分析,验证了提出的技术改进方法的可行性和有效性。